2023学年高考物理二轮复习“8+2”限时训练32023学年年全国3卷逐题仿真练含解析.docx

2023年(全国3卷)逐题仿真练 题号 14 15 16 17 18 考点 楞次定律 万有引力定律的应用 受力分析与平衡 动能定理的应用 带电粒子在匀强磁场中的运动 题号 19 20 21 22 23 考点 电磁感应图象问题 动力学图象问题 等量电荷电场性质 测重力加速度 电表改装与校准 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 二、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．) 14.(2023·山东威海市5月模拟)如图1所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，置于绝缘水平桌面上的圆形铝质闭合线圈放在条形磁铁的正下方，开始时整个装置处于静止状态．在外力作用下将磁铁竖直向下移动一定距离(未接触桌面)，然后由静止释放，在之后的运动过程中，线圈始终未离开桌面，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) 图1 A．磁铁所受弹簧拉力与其重力相等时，磁铁的加速度为零 B．磁铁上升过程中，从上向下看，线圈中产生顺时针方向的电流 C．线圈对桌面压力大小可能大于其重力 D．磁铁最终会静止，整个过程线圈中产生的热量等于磁铁机械能的减少量 答案　C 解析　若磁铁向上运动，会受到向下的安培阻力，若向下运动，会受到向上的安培阻力，因此当磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度不一定为零，故A错误；当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场的方向向上，俯视线圈，线圈中产生逆时针方向的电流，故B错误；根据楞次定律，磁铁向下运动时，受到向上的安培阻力，所以磁铁对线圈的作用力的方向向下，此时线圈对桌面压力大小大于其重力，故C正确；磁铁最终静止于起始时的平衡位置，根据能量守恒定律，从静止释放至停止，弹簧的弹性势能的减少量等于磁铁重力势能的增加量与线圈中产生的焦耳热之和，故D错误． 15．(2023·贵州贵阳市二模)组成“北斗”卫星导航定位系统的地球静止轨道卫星(同步卫星)和中轨道卫星绕地球在圆轨道上运行，由地球静止轨道卫星和中轨道卫星的轨道半径之比可求(　　) A．地球静止轨道卫星与地球的质量之比 B．地球静止轨道卫星与中轨道卫星的质量之比 C．地球静止轨道卫星和中轨道卫星受地球的万有引力之比 D．地球静止轨道卫星和中轨道卫星绕地球运动的周期之比 答案　D 解析　根据万有引力提供向心力：G＝mr，已知卫星的轨道半径之比，可求运动的周期之比，但无法计算卫星的质量关系，由于两卫星的质量关系未知，也无法求出卫星所受万有引力之比，所以A、B、C错误，D正确． 16．(2023·四川成都市第二次诊断)如图2，半圆球P和竖直挡板固定在水平面上，挡板与P相切，光滑小球Q静止在P和挡板之间．已知Q的质量为m，P、Q的半径之比为4∶1，重力加速度大小为g.则Q对P的压力大小为(　　) 图2 A.B.C.D. 答案　B 解析　对Q受力分析如图所示 设Q的半径为r，由几何关系得： 4rcosα＝4r－(r＋rcosα) 解得：cosα＝ 由平衡条件得：FN2＝ 解得：FN2＝mg 由牛顿第三定律可知，Q对P的压力大小为FN2′＝FN2＝mg. 17．(2023·山东威海市5月模拟)一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由静止开始运动，小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图3所示．已知小物块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在小物块运动0～2L的过程中，下列说法正确的是(　　) 图3 A．小物块在0～L内做匀变速直线运动，L～2L内做匀速运动 B．小物块运动至2L处的速度为2 C．整个过程中水平外力做功为mL D．小物块从L处运动至2L处所用的时间为 答案　C 解析　小物块在0～L内加速度减小，做加速度减小的变加速直线运动，L～2L内加速度不变，做匀加速运动，故A错误；整个过程，根据动能定理得：L＋ma0L＝mv2，得小物块运动至2L处的速度为v＝，故B错误；整个过程，根据动能定理得：WF－μmg·2L＝mv2，联立解得水平外力做功为WF＝mL(2μg＋3a0)，故C正确；设小物块运动至L处的速度为v0.根据动能定理得：L＝mv02，得v0＝2，小物块从L处运动至2L处做匀加速直线运动，有L＝t，联立解得t＝，故D错误． 18．(2023·云南保山市统一检测)圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b，先后以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图4所示．若带电粒子只受磁场力的作用，粒子a在磁场中的运动周期为Ta，粒子a在磁场中的运动时间为ta＝Ta，粒子b在磁场中的运动周期为Tb，粒子b在磁场中的运动时间为tb＝Tb，则下列说法正确的是(　　) 图4 A．粒子a和粒子b在磁场中运动的周期关系为Ta＜Tb B．粒子a和粒子b在磁场中运动的周期关系为Ta>Tb C．粒子a和粒子b在磁场中运动的速度关系为va＝vb D．粒子a和粒子b在磁场中运动的速度关系为va＝3vb 答案　C 解析　根据T＝可知，两粒子在磁场中运动的周期相同，选项A、B错误．设圆形磁场的半径为r，因ta＝Ta，可知a在磁场中运动转过的角度是120°；由几何关系可知，运动半径ra＝rtan30°＝；同理，因tb＝Tb，可知b在磁场中运动转过的角度是60°；由几何关系可知，运动半径rb＝rtan60°＝r；根据r＝可知粒子a和粒子b在磁场中运动速度关系＝＝，选项C正确，D错误． 19．(2023·河南新乡市第三次模拟)如图5所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，具有一定电阻的正方形金属线框的右边与磁场的边界重合．在外力作用下，金属线框从0时刻由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则感应电流i、外力大小F、线框中电功率的瞬时值P以及通过导体横截面的电荷量q随时间t变化的关系可能正确的是(　　) 图5 答案　ACD 解析　线框做匀加速运动，其速度v＝at，感应电动势E＝BLv，感应电流i＝＝，i与t成正比，故A正确；线框进入磁场过程中受到的安培力FB＝BiL＝，由牛顿第二定律得：F－FB＝ma，得F＝ma＋，F－t图象是不过原点的倾斜直线，故B错误；线框中的电功率P＝i2R＝∝t2，故P－t图象应是开口向上的过原点的抛物线的一部分，故C正确；线框的位移x＝at2，则电荷量q＝＝＝∝t2，故q－t图象应是开口向上的过原点的抛物线的一部分，故D正确． 20.(2023·山东青岛市模拟)如图6所示，F－t图象表示某物体所受的合外力F随时间的变化关系，t＝0时物体的初速度为零，则下列说法正确的是(　　) 图6 A．前4s内物体的速度变化量为零 B．前4s内物体的位移为零 C．物体在0～2s内的位移大于2～4s内的位移 D．0～2s内F所做的功等于2～4s内物体克服F所做的功 答案　ACD 21．(2023·贵州贵阳市二模)如图7所示，真空中有三个带等电荷量的点电荷a、b和c，分别固定在水平面内正三角形的顶点上，其中a、b带正电，c带负电，O为三角形中心，A、B、C为三条边的中点．则 (　　) 图7 A．B、C两点场强相同 B．B、C两点电势相同 C．在O点自由释放电子(不计重力)，会沿OA方向一直运动 D．在O点自由释放电子(不计重力)，会在OA直线上往复运动 答案　BD 解析　由题意知，B、C两点的电场强度为三个点电荷在该处场强的矢量和，其中a、c两处的点电荷在B点的场强的矢量和沿Bc方向，b处电荷在B点的场强沿bB方向，方向如图所示，可知，B、C两处电场强度的方向不同，所以A错误；a、c两电荷在B点的电势之和为零(规定无穷远处电势为0)，b、c两处电荷在C点的电势之和等于零，所以B点的电势等于b处电荷在该点的电势，C处电势等于a处电荷在该点的电势，a、b两电荷带等量正电荷且aC＝bB，所以B、C两点电势相等，故B正确；由图知，O点电场的方向沿Ac方向，在OA的延长线上有一场强为零的点D，在OA线上D点的两侧电场的方向相反，所以电子在O点由静止释放将沿OA方向做加速运动到D，然后减速运动到速度为零，接着往回运动，即会在OA直线上往复运动． 22．(5分)(2023·云南昆明市5月模拟)某同学利用如图8甲所示的实验装置测量当地的重力加速度．将直尺竖直固定在铁架台的横杆上，光电门固定在刻度尺的下端，接通光电门电源，让一物体从光电门正上方适当位置由静止释放，物体下落并穿过光电门． 图8 (1)实验中该同学多次改变物体下落的初始位置，记录每次物体通过光电门的挡光时间Δt及下落的高度h，作出()2－h图象如图乙所示，并得到了该图象的斜率k，他还需要测量________________(写出需要测量的物理量及符号)，即可得到当地的重力加速度的表达式g＝________. (2)现提供三个质量、直径均相同的木圆柱体、铁圆柱体、铝圆柱体，为减小实验误差应选用________圆柱体． (3)若该同学已经知道当地的重力加速度为g0，他用该装置验证机械能守恒定律，在误差允许的范围内满足________________(用直接测量的物理量的符号和g0表示)即可验证机械能守恒定律． 答案　(1)物体的高度d　kd2　(2)铁　(3)g0h＝()2 解析　(1)物体自由下落，物体的重力势能转化为动能，则有mgh＝mv2， 即gh＝v2， 物体通过光电门的速度v＝，故还需要测量物体的高度d；联立可得：()2＝h，则()2－h图象的斜率k＝，解得：g＝kd2； (2)为减小空气阻力对实验的影响，应选用体积小，密度大的物体来进行实验，故选铁圆柱体来进行实验； (3)能直接测量的物理量为Δt和h，故物体的动能为m()2，下落过程中重力做功为mg0h，若在误差允许的范围内mg0h＝m()2，即g0h＝()2，则可验证机械能守恒定律． 23.(10分)(2023·湖北武汉市二月调研)为了粗略测量电阻，某同学用量程为15mA的毫安表、电动势为9V的电池、0～999.9Ω的电阻箱制作了一块简易欧姆表，电路如图9所示． 图9 (1)为制作欧姆表，________准确测量毫安表的内阻(填“需要”或“不需要”)； (2)欧姆调零后用该表测量某电阻，毫安表读数为10mA，则待测电阻阻值为________Ω； (3)如果在毫安表两端并联一个电阻，其余电路均不变，新刻表盘中间刻度对应的电阻值________．(填“变大”“变小”或“不变”) 答案　(1)不需要　(2)300　(3)变小 解析　(1)因为满偏电流是确定的，通过欧姆调零，可以得到欧姆表的总内阻，然后再通过标准电阻进行比对制定表盘，故不需要准确测量毫安表的内阻； (2)欧姆表的内阻为Rg＝＝Ω＝600Ω 测电阻时，由闭合电路欧姆定律得： I＝，即10×10－3A＝ 解得：Rx＝300Ω； (3)如果在毫安表两端并联一个电阻，电阻分流，说明满偏电流变大，则由公式Ig＝可知，欧姆表的内阻变小，中值电阻变小． 8